JP4936120B2 - プリフォーム賦形用マンドレルおよびそれを用いたプリフォームの製造方法 - Google Patents
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Description
(A)強化繊維を有する基材を所定の形状に裁断する基材の準備工程、
(B)前記基材を、少なくとも0.5気圧以上の圧力で前記マンドレルに押し付ける加圧工程、
(C)前記基材を60〜130℃の範囲に加熱する加熱工程、
(D)賦形が終了した基材部分を移動させ、基材を、マンドレルに対し長手方向に、次の賦形部分まで相対移動させる移動工程、
(E)前記マンドレルの高さを変更するマンドレル高さ調整工程、
(F)高さが変更されたマンドレルに対し少なくとも(B)、(C)の工程を繰り返す繰り返し工程。
(A)強化繊維を有する基材を所定の形状に裁断する基材の準備工程、
(C)前記基材を60〜130℃の範囲に加熱する加熱工程、
(B)前記基材を、少なくとも0.5気圧以上の圧力で前記マンドレルに押し付ける加圧工程、
(D)賦形が終了した基材部分を移動させ、基材を、マンドレルに対し長手方向に、次の賦形部分まで相対移動させる移動工程、
(E)前記マンドレルの高さを変更するマンドレル高さ調整工程、
(F)高さが変更されたマンドレルに対し少なくとも(C)、(B)の工程を繰り返す繰り返し工程。
図3は、成形しようとするFRP製桁材、とくにFRP製ストリンガの形態の一例を示している。FRP製ストリンガ11は、その高さが連続的に直線状に変化しており、上下のフランジ部12、13とウエブ部14とを有し、上側のフランジ部12の下側のフランジ部13に対する高さ(つまり、ウエブ部14の高さ)が連続的に変化している。このFRP製ストリンガ11成形用のプリフォームは、前述の図2に示したような形状に形成されるが、このプリフォームが、比較的短尺のマンドレルを用いて、長手方向に順次賦形されていく。例えば、図4に概念を示すように、例えば1/100の傾きで高さが変化していく場合、長手方向に1回の賦形幅(1プレス幅)が100mmに設定され、100mm毎に高さを1mm変化させて、次々と賦形が進められていく。したがって、この場合、マンドレルの長さも、各賦形領域21の長さと一致するように、基本的に100mmに設定される。
2 プリフォーム
3 C型プリフォーム
4 平板状のプリフォーム
11 FRP製ストリンガ
12、13 フランジ部
14 ウエブ部
21 賦形領域
31 マンドレル
32 上マンドレル
33 下マンドレル
34 スペーサ
41 雄型マンドレル
42、52 上マンドレル
43、53 下マンドレル
44、54 スペーサ
51 雌型マンドレル
55 C型プリフォーム
61、71 上マンドレル
62、72 下マンドレル
63、73、74 ウエッジ
63a テーパ面
81 平板状のスペーサ
82 テーパ面を有するスペーサ
91、92、93、94、95、96、97 賦形すべきプリフォームの各種形態
Claims (18)
- FRP成形体の成形に用いられる、長手方向に高さが変化するプリフォームを賦形するためのマンドレルであって、マンドレルの長さは賦形すべきプリフォームの全長の半分以下であり、マンドレルが賦形すべきプリフォームの長手方向に賦形すべきプリフォームに対し相対移動可能に設けられ、マンドレルが賦形すべきプリフォームの高さ方向に上マンドレルと下マンドレルとに分割されており、かつ、上下マンドレル間に、該上下マンドレル間の間隔を機械的に調整可能な間隔調整手段が介装されていることを特徴とするプリフォーム賦形用マンドレル。
- 上マンドレルおよび下マンドレルの少なくとも一方が、賦形すべきプリフォームの高さ変化面に沿う高さ変化面を有している、請求項1に記載のプリフォーム賦形用マンドレル。
- 前記マンドレルの高さ変化面が、1/10〜1/300の範囲内にある傾斜を有する傾斜面からなる、請求項2に記載のプリフォーム賦形用マンドレル。
- 前記間隔調整手段の1回の調整量が、マンドレルの長さ方向におけるマンドレル全体の高さ変化量に相当する量に設定されている、請求項1〜3のいずれかに記載のプリフォーム賦形用マンドレル。
- 前記間隔調整手段が、前記上下マンドレル間に挿入、前記上下マンドレル間から抜き取り可能なスペーサからなる、請求項1〜4のいずれかに記載のプリフォーム賦形用マンドレル。
- 前記スペーサが、積層可能な複数のスペーサからなる、請求項5に記載のプリフォーム賦形用マンドレル。
- 前記間隔調整手段が、賦形すべきプリフォームの高さ方向に高さが変化するテーパ面を有し、前記上下マンドレルに対し、マンドレルの長さ方向にスライド可能なウエッジからなる、請求項1〜4のいずれかに記載のプリフォーム賦形用マンドレル。
- 前記ウエッジが、前記テーパ面同士をマンドレルの長さ方向にスライド可能に当接させた少なくとも2枚のウエッジからなる、請求項7に記載のプリフォーム賦形用マンドレル。
- 前記マンドレルが、雄型マンドレルと雌型マンドレルからなり、該雄型マンドレルと雌型マンドレルがそれぞれ、前記上下マンドレルに分割されている、請求項1〜8のいずれかに記載のプリフォーム賦形用マンドレル。
- 強化繊維基材からなるプリフォームを賦形するためのマンドレルからなる、請求項1〜9のいずれかに記載のプリフォーム賦形用マンドレル。
- プリプレグで形成されるプリフォームを賦形するためのマンドレルからなる、請求項1〜9のいずれかに記載のプリフォーム賦形用マンドレル。
- 上下のフランジ部と両フランジ部を接続するウエブ部を有するFRP桁材の成形に用いられるプリフォームを賦形するためのマンドレルからなる、請求項1〜11のいずれかに記載のプリフォーム賦形用マンドレル。
- 請求項1〜12のいずれかに記載のプリフォーム賦形用マンドレルを用いた、以下の順に行われる工程を含む、長手方向に高さが変化するFRP成形体成形用のプリフォームの製造方法。
(A)強化繊維を有する基材を所定の形状に裁断する基材の準備工程、
(B)前記基材を、少なくとも0.5気圧以上の圧力で前記マンドレルに押し付ける加圧工程、
(C)前記基材を60〜130℃の範囲に加熱する加熱工程、
(D)賦形が終了した基材部分を移動させ、基材を、マンドレルに対し長手方向に、次の賦形部分まで相対移動させる移動工程、
(E)前記マンドレルの高さを変更するマンドレル高さ調整工程、
(F)高さが変更されたマンドレルに対し少なくとも(B)、(C)の工程を繰り返す繰り返し工程。 - 前記加熱工程(C)の後に基材を冷却する冷却工程(G)を有する、請求項13に記載のプリフォームの製造方法。
- 請求項1〜12のいずれかに記載のプリフォーム賦形用マンドレルを用いた、以下の順に行われる工程を含む、長手方向に高さが変化するFRP成形体成形用のプリフォームの製造方法。
(A)強化繊維を有する基材を所定の形状に裁断する基材の準備工程、
(C)前記基材を60〜130℃の範囲に加熱する加熱工程、
(B)前記基材を、少なくとも0.5気圧以上の圧力で前記マンドレルに押し付ける加圧工程、
(D)賦形が終了した基材部分を移動させ、基材を、マンドレルに対し長手方向に、次の賦形部分まで相対移動させる移動工程、
(E)前記マンドレルの高さを変更するマンドレル高さ調整工程、
(F)高さが変更されたマンドレルに対し少なくとも(C)、(B)の工程を繰り返す繰り返し工程。 - 前記加圧工程(B)の後に基材を冷却する冷却工程(G)を有する、請求項15に記載のプリフォームの製造方法。
- 前記準備工程(A)において用いる基材が、複数層の強化繊維織物の各層間に、熱可塑性樹脂を含む接着樹脂材料を配したものである、請求項13〜16のいずれかに記載のプリフォームの製造方法。
- 前記加圧工程(B)が、雄型マンドレルと雌型マンドレルの間で基材を加圧する工程からなる、請求項13〜17のいずれかに記載のプリフォームの製造方法。
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JP2004216805A (ja) * | 2003-01-17 | 2004-08-05 | Toray Ind Inc | プリフォームの製造方法およびその製造装置 |
JP2004237535A (ja) * | 2003-02-05 | 2004-08-26 | Toray Ind Inc | プリフォームの製造方法および製造装置 |
JP4202844B2 (ja) * | 2003-07-02 | 2008-12-24 | 川崎重工業株式会社 | 複合材料の成形治具 |
JP2006056022A (ja) * | 2004-08-17 | 2006-03-02 | Murata Mach Ltd | 湾曲したfrp桁材用の強化繊維プリフォームの製作方法 |
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